Fe-,2-O-,3-和TiO-,2-等雜質(zhì)在礬土基Sialon轉(zhuǎn)型過程中的變化及作用.pdf

1、該論文研究了在采用不同還原劑碳黑、金屬鋁、硅的情況下,Fe<,2>O<,3>、TiO<,2>在礬土基Sialon轉(zhuǎn)型過程中的變化及作用;通過氮化反應(yīng)前后的重量變化、XRD、SEM及EDS分析,對(duì)二者的作用機(jī)理進(jìn)行了研究.同時(shí),又重點(diǎn)探討了TiO<,2>在不同還原劑下,還原氮化的規(guī)律,并對(duì)TiN及TiN-Sialon粉體的抗氧化及抗水化性能進(jìn)行了研究.研究結(jié)果表明:無論用C還是用Al、Si作還原劑,Fe<,2>O<,3>、TiO<,2>對(duì)

2、礬土基Sialon的合成是有利的,相對(duì)來說Fe<,2>O<,3>的促進(jìn)作用比TiO<,2>更明顯.用Al、Si作還原劑Fe<,2>O<,3>、TiO<,2>的作用在實(shí)驗(yàn)溫度1100~1300℃范圍內(nèi)更明顯;Fe<,2>O<,3>的最佳加入量為2~4﹪,TiO<,2>的最佳加入量為4﹪左右.Fe<,2>O<,3>除了極少量(O.4﹪)固溶進(jìn)Sialon晶格外,大部分以園球狀的金屬鐵、氧化亞鐵存在.Fe<,2>O<,3>促使Sialon合成

3、的作用機(jī)理可能是液相的作用,液相的存在,有利于傳質(zhì)的進(jìn)行;TiO<,2>除一部分固溶進(jìn)Sialon晶格外,剩余的TiO<,2>以TiC<,0.3>N<,0.7>、TiN形式存在,TiO<,2>的作用機(jī)理是形成固溶體,使晶格常數(shù)發(fā)生變化,產(chǎn)生晶格畸變和大量空位,從而活化晶格,促進(jìn)傳質(zhì)的進(jìn)行.從結(jié)構(gòu)上看:用不同還原劑得到的β-Sialon的顆粒形狀存在差別,這跟不同體系的反應(yīng)機(jī)理有關(guān).用碳作還原劑得到的β-Sialon顆粒呈直徑較大(長(zhǎng)徑比

4、小)的短柱狀顆粒,其顆粒形狀是從短柱狀莫來石顆粒演變過來的.加入Fe<,2>O<,3>和TiO<,2>的體系得到的β-Sialon顆粒形狀不甚相同.1550℃時(shí),加入Fe<,2>O<,3>的體系,β-Sialon顆粒比較均勻、完整,長(zhǎng)15μm左右.加入TiO<,2>的體系,除了較大的β-Sialon顆粒(長(zhǎng)10μm左右)外,仍有細(xì)小顆粒(1μm左右)分布其中.用鋁、硅作還原劑得到的β-Sialon顆粒呈直徑相對(duì)較小(長(zhǎng)徑比大)的長(zhǎng)柱狀顆